La Teoría del caos || Por @soldieroffantasy

Los fenómenos de la ciencia cada vez son más extraños. Encontramos maravillas en la naturaleza, pues su estudio devela un conocimiento importante para la predicción de fenómenos catastróficos como tornados, tormentas eléctricas o huracanes. El caos está entre nosotros, y a veces un pequeño viento puede ser el resultado de un evento sin precedencias. Con motivo de hacer de Steemit una plataforma donde también fluya el conocimiento científico, les hablaré sobre la Teoría del Caos, un estudio que sigue siendo debatido alrededor del mundo por grandes conocedores de la materia.

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Y es que la existencia entera está basada en la línea de que todos los sistemas, por complejos que sean, están gobernados por leyes físicas. El conocimiento de estas leyes permite hacer predicciones. Por ejemplo, la obra de Isaac Newton permitió predecir con gran precisión las mareas, el movimiento de los planetas y los eclipses solares.

Estas predicciones constituyeron un triunfo para la ciencia de mecánica algunos llegaron a creer que el universo era una máquina que, una vez puesta en movimiento, seguía para siempre un camino predeterminado. En su forma más extrema, este determinismo implica que todo objeto, todo (átomo y toda molécula) tiene el futuro predeterminado. Dada una información exhaustiva sobre las condiciones iniciales y un poder de cálculo suficiente, se podría por tanto predecir el futuro. ¿Increíble no?

La predicción del tiempo

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La teoría del caos nació de estudios sobre la predicción meteorológica. Estos estudios se vieron favorecidos, en los años sesenta, por la irrupción de dos nuevas tecnologías, las computadoras de alta velocidad y los satélites de observación meteorológica. Un meteorólogo estadounidense llamado Edward Lorenz (nacido en 1917), trabajaba por aquel entonces en la simulación por computadora de sistemas meteorológicos por medio de variables y ecuaciones. Su técnica consistía en investigar cómo variaba a lo largo de un periodo de tiempo según su modelo una variable (por ejemplo la temperatura). En una ocasión, quiso repetir parte de su cálculo por computadora, por lo que puso en marcha sus programas utilizando los valores registrados en un determinado punto. Para sorpresa de Lorenz, la curva de la temperatura en función del tiempo comenzó como la original, pero empezó a desviarse de ella al cabo de un tiempo, transcurrido en cierto periodo el comportamiento era completamente diferente al original.

Lorenz atribuyó la discrepancia a un número: 0.506, que había introducido en la computadora como una de las condiciones iniciales en el primer computó, el valor había sido de 0.506127. De esta manera Lorenz había dado por sentado que una pequeña diferencia de 0.000127 no arrojaría en el resultado final. No obstante al cabo de un tiempo, esta pequeña discrepancia se había multiplicado y había dado origen a una gran diferencia de comportamiento. Lo que Lorenz había descubierto es lo que técnicamente se conoce como “sensibilidad a las condiciones iniciales”, o, más gráficamente, “efecto mariposa”.

Atractores Extraños.

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La razón por la cual un sistema como el tiempo meteorológico manifiesta un “comportamiento caótico” estriba en que los factores que la producen (temperatura, humedad, flujo de aire, etc.) Son interdependientes. Los cambios de la temperatura dependen de la humedad, pero la humedad también depende de la temperatura. Por lo tanto si la temperatura empieza a variar, la humedad del aire también empieza a variar, pero el cambio de la humedad con el tiempo afectará el modo en que la temperatura varié con el tiempo; hay un efecto de feedback o retroalimentación. Los sistemas de esta clase se llaman “no lineales”. Es posible clasificar los sistemas por medio del concepto de “atractor”. Por ejemplo un péndulo simple con razonamiento y resistencia del aire termina su evolución en un estado estacionario de reposo que puede representarse por un punto fijo. El punto es el atractor del sistema.

En otros tipos de sistema los atractores son curvas cerradas (llamadas “ciclos límite”). El cometa Halley, por ejemplo, se encuentra en un estado tal que lo obliga a recorrer un eclipse. Este comportamiento nos permite predecir el regreso del astro con notable precisión. No obstante, el estado estacionario no está necesariamente determinado por la posición física. Puede ser que otras variables asociadas al sistema, una vez representadas gráficamente, tiendan a un punto fijo a los puntos de una curva cerrada.

Lorenz estudió las ecuaciones no lineales del flujo fluido y describió que ciertas condiciones llevaban a un sistema poseedor de lo que hoy se conoce como “atractor extraño”. Se trata de una curva que no se corta a sí misma. Un sistema provisto de un atractor extraño exhibe un comportamiento cíclico con fluctuaciones irregulares (y de ahí la idea del caos). Adviértase que no se trata de “caos” en el sentido de aleatoriedad. A este caos se le llama a veces “caos determinista”.

Aplicaciones de la teoría del caos.

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Los campos de aplicación de la teoría del caos no se limitan a la física o la meteorología. En biología, por ejemplo, las relaciones depredador- presa puedan estar gobernadas por atractores extraños. De hecho, los biólogos figuraron entre los primeros en reconocer que unas relaciones aparentemente simples podían dar origen a un comportamiento complejo. En química, se ha descubierto que ciertas reacciones químicas oscilantes poseen un ciclo límite en el espacio de la fase.

Se sabe de otras reacciones que no son lineales porque son autocaliticas (los productos de la reacción actúan como catalizadores de la propia reacción). La medicina es otra área en la cual la teoría del caos se aplica cada vez más. Por ejemplo, se ha sugerido que la epilepsia es debida a un comportamiento caótico del cerebro. Asimismo, también los filósofos han estudiado las arritmias cardiacas a la luz de la teoría del caos.
Por último, la teoría del caos no ve limitada su aplicación a las ciencias puras. La economía y la ciencia sociales han recurrido a ella para analizar efectos complejos tales como las fluctuaciones irregulares de los precios del mercado. Y sí, este fenómeno también se aplica a las criptomonedas. En pocas palabras, los precios de algunos tokens y su relación se verá analizada bajo la concepción de este fenómeno.

El efecto Mariposa.

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En 1979, Edward Lorenz envió a la American Association for the Advancement of science un artículo titulado (Predecibilidad; ¿provoca el aleteo de una mariposa en Brasil un tornado en Texas?). El trabajo resumía los hallazgos de Lorenz acerca de que sucesos a gran escala, como los sistemas meteorológicos globales, podían ser muy sensibles a pequeñas perturbaciones.

El título de articulo popularizó el término “efecto mariposa” en un cierto número de campos científicos y no científicos, con él se quiere indicar que una apariencia aparentemente insignificante a una desviación ulterior de gran magnitud. Lorenz había pensado en un principio en el ejemplo del aleteo de una gaviota, pero lo desecho en favor de la imagen obtenida en sus resultados que tenían una forma alada curiosamente, parecida a una pequeña mariposita.

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Cualquier perturbación tan pequeña como el aleteo de una mariposa puede convertirse en una catástrofe inimaginable. La teoría del caos ha sido fundamental para predecir eventos meteorológicos a gran escala, valiéndose de numerosos estudios e hipótesis matemáticas. Aun así, la naturaleza sigue albergando grandes secretos, diría yo, que algún día nos permitirán ir más allá de nuestros límites. El caos es un concepto complejo, pero vale la pena interpretarlo. De ello depende gran parte de la humanidad.